Efficacité énergétique des technologies et ... - PrimeEnergyIT

5 Refroidissement et alimentation des datacentres et salles serveurs
5.2.5 Refroidissement au niveau du rack/de
la rangée
Avec des densités énergétiques excédant 25 kW
par rack sur les équipements modernes, le refroidissement
traditionnel par climatiseurs ne suffit
plus à éviter la formation de zones chaudes (voir
sources).
5.3 Alimentation et onduleurs
dans les datacentres
Le système d’alimentation électrique d’un datacentre
a pour tâche essentielle de transformer le
courant alternatif (CA) en courant continu (CC).
Les pertes dues à cette transformation varient en
fonction du degré de charge. L’efficacité la plus
importante est généralement atteinte entre 80 et
90 % de la charge totale ; elle décroît sensiblement
en-deçà de 50 %.
La Figure 5.3 illustre le schéma électrique d’un datacentre.
Les sources traditionnelles d’inefficacité
sont indiquées pour chaque composant.
Les onduleurs (UPS) sont souvent synonymes
d’importantes économies potentielles d’énergie.
L’UPS est opéré en continu pour fournir une alimentation
de secours et un conditionnement de
puissance pour les équipements informatiques et
certains éléments d’infrastructure.
Au-delà de sa fonction première — assurer l’alimentation
à court terme en cas de défaillance du
réseau — l’UPS fournit aussi différentes options
pour remédier aux problèmes de puissance. On
distingue trois grandes topologies disponibles en
fonction de l’application souhaitée :
• Attente passive : ce mode dépendant de la
puissance et de la fréquence (VFD) ne protège
que des défaillances d’alimentation (coupures
de courant, variations de tension). En situation
normale, l’UPS n’a aucune interaction avec le
réseau. Lorsque la tension alternative du réseau
d’entrée est hors des tolérances spécifiées,
l’onduleur et la batterie prennent le relais pour
assurer la permanence de l’alimentation de la
charge. Cette topologie est surtout répandue
dans les applications à faible puissance.
• Interaction avec le réseau : ce mode indépendant
de la tension (VI) protège la charge comme
l’attente passive, mais régule la fréquence à un
niveau optimal. Il assure notamment une protection
contre les variations de tension d’entrée
(surtensions, sous-tensions) à long terme. Cette
topologie est rarement utilisée au-delà de 5000
VA [7].
• Double conversion : ce mode indépendant de
la tension et de la fréquence (VFI) protège la
charge des variations indésirables de la tension
et de la fréquence sans entamer les réserves
d’énergie stockée. Il assure une alimentation
continue de la puissance totale en régulant
l’électricité avant qu’elle n’atteigne la charge.
Cette topologie est rare pour les charges inférieures
à 750 VA.
Chacune de ces topologies présente ses avantages
et inconvénients. Sur les puissances comprises
entre 750 et 5000 VA, le mode interactif
tend à combiner longévité et fiabilité accrues avec
un coût total de possession réduit, mais le mode
double conversion est moins encombrant et peut
réguler la fréquence de sortie. Les onduleurs offrent
aussi plusieurs mécanismes de stockage
d’énergie pour assurer une alimentation continue
en cas de coupure :
• batteries d’accumulateurs, qui stockent et libèrent
l’énergie électrique par conversion de
l’énergie chimique ;
• volant d’inertie pour un stockage à court terme,
sous forme d’énergie mécanique.
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